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第1章　太阳能 1

1.1 太阳能电池 1

1.1.1 太阳能的来源 1

1.1.2 太阳能利用史 3

1.1.3 太阳能电池的产生和发展 4

1.1.4　半导体材料 5

1.1.5　半导体与光伏效应 7

1.2 晶体硅太阳能电池 10

1.2.1 晶体硅电池的技术发展 10

1.2.2 单晶硅太阳能电池 12

1.2.3 多晶硅太阳能电池 13

1.2.4 多晶硅薄膜电池 17

1.2.5 其他多晶硅膜太阳能电池 20

1.3 非晶硅太阳能电池 23

1.3.1 非晶硅太阳能电池的研究现状和发展前景 23

1.3.2 非晶硅（α-Si∶H）半导体材料 25

1.3.3 非晶硅太阳能电池 27

1.3.4 非晶硅太阳能电池性能的改善 29

1.3.5 新型非晶硅太阳能电池 32

1.3.6 非晶硅太阳能电池在空间能源应用的优势 34

1.3.7 叠层太阳能电池技术 37

1.4 Ⅱ-Ⅵ族多晶薄膜太阳能电池 37

1.4.1 CdTe薄膜电池 38

1.4.2 CdS薄膜太阳能电池 39

1.4.3 CuInSe2薄膜太阳能电池 40

1.4.4 CdS/CdTe薄膜太阳能电池 44

1.4.5 铜铟镓硒薄膜太阳能电池 46

1.5 Ⅲ-Ⅴ族化合物砷化镓太阳能电池 47

1.5.1 GaAs太阳能电池的特性 47

1.5.2 单结GaAs太阳能电池 49

1.5.3 多结叠层GaAs太阳能电池 52

1.6 有机光伏电池 54

1.6.1 有机光伏电池的基本原理 55

1.6.2 有机光伏材料 55

1.6.3 有机光伏器件 58

1.6.4 光电转换效率 60

1.6.5 高分子／N富勒烯光伏电池 61

1.6.6 聚噻吩光伏电池 63

第2章　氢能 64

2.1 氢能概述 64

2.1.1 氢气的来源 64

2.1.2 氢气的性质 64

2.1.3 氢能 65

2.1.4 氢气使用中存在的问题 67

2.1.5 氢能的应用 68

2.2 水分解法制氢 68

2.2.1 电解法 68

2.2.2 热化学循环制氢 70

2.2.3 太阳光催化水解制氢 72

2.3.1 烃类蒸汽转化法 78

2.3 以天然煤气、煤炭等原料制氢 78

2.3.2 烃类分解生成氢气和炭黑的制氢方法 79

2.3.3 煤汽化法 79

2.3.4 甲烷催化制氢 81

2.3.5 乙醇催化制氢 85

2.3.6 甲醇制氢 86

2.3.7 汽油催化制氢 90

2.3.8 用变压吸附法从工业副产气制氢 91

2.4 以生物质为原料制氢 94

2.4.1 生物法制氢 94

2.4.2 生物质汽化制氢 102

2.4.3 超临界水中湿生物质催化汽化制氢 104

2.5.1　物理方法储氢 107

2.5 氢气的存储 107

2.5.2　化学方法储氢 108

2.5.3　储氢合金 111

第3章　生物质能 116

3.1 生物质能简介 116

3.1.1 生物质 116

3.1.2 生物质能开发的意义 117

3.1.3 生物质利用所面临的主要问题及其解决方法 119

3.1.4 国内外生物质能研究现状 120

3.2 生物质能的利用技术 122

3.2.1 生物质直接燃烧 122

3.2.2 生物质压缩成型技术 124

3.2.3 生物质型煤技术 126

3.2.4 生物质汽化技术 128

3.2.5 生物质热解与液化技术 134

3.3 利用生物质能制备燃料乙醇 138

3.3.1 生物质资源的组成和结构 139

3.3.2 纤维素、半纤维素水解技术 139

3.3.3 转化纤维素类资源生产燃料乙醇 140

3.3.4 燃料乙醇回收与脱水新技术 143

3.4 利用生物质能制备沼气 145

3.4.1 沼气发酵工艺 146

3.4.2 工艺流程设计 149

3.4.3 沼气发酵消化器设计 152

3.4.4 沼气工程的前处理与输配系统 155

3.4.5 沼气的脱硫 157

3.4.6 沼气发酵系统在生态农业中的作用 158

3.5 生物柴油 159

3.5.1 生物柴油的结构及特性 159

3.5.2 生物柴油的制备方法 160

3.5.3 生物柴油的制备工艺 163

3.5.4 生物柴油制备中存在的技术问题及解决办法 164

3.5.5 生物柴油在世界各国的应用情况 165

第4章　海洋能 168

4.1 海洋能的种类和特点 168

4.2 海洋能的成因与能量转换 169

4.3 海洋能的应用 172

4.3.1 海水盐差发电 172

4.3.2 海水温差能发电 173

4.3.3 海水潮汐能发电 175

4.3.4 海水波浪能发电 178

4.3.5 海水海流能发电 182

4.3.6 海洋热能转换技术（OTEC） 182

4.4 海水综合利用 183

4.4.1 大自然的原动力——水的循环 183

4.4.2 海水与生物 184

4.4.3 海水的利用 185

4.5 现代海洋能开发的特点 189

4.5.1 形成新的技术体系 189

4.5.2 国际性开发合作加强 189

4.6 海洋能的国内外开发与利用 190

5.1 风能和风能利用的意义 196

第5章　风能 196

5.2 风能的基本特征 198

5.2.1 风速 198

5.2.2 风级 198

5.2.3 风能密度 199

5.2.4 风能的计算 199

5.3 风能的分布与成因 199

5.4 我国风能资源储量估算 200

5.5 风能的应用研究 200

5.5.1 风力发电 200

5.5.2 风力提水 203

5.5.4 风帆助航 205

5.5.3 风能致热 205

5.6 风能的国内外开发利用现状 206

第6章　地热 213

6.1 地热的形成机制 213

6.1.1 地热的形成 213

6.1.2 地热带的类型及分布 215

6.2 地热资源评价的方法 217

6.2.1 天然放热量法 217

6.2.2 平面裂隙法 218

6.2.3 类比法 218

6.2.4 岩浆热平衡法 218

6.3.1 地热供暖 219

6.3.2 地热发电 219

6.3　地热的应用 219

6.2.5 体积法 219

6.3.3 地源热泵 220

6.3.4 地下热水在农林牧副渔业方面的应用 225

6.3.5 地热在医疗卫生及旅游事业方面的应用 225

6.4 地热的开发利用现状 225

第7章　冷能 232

7.1 冷能与冷能利用技术 232

7.1.1 冷能的定义 232

7.1.2 蓄能技术 232

7.2.1 中国液化天然气的发展 237

7.2.2 LNG蓄冷原理 237

7.2 LNG蓄冷及其冷能的应用 237

7.2.3 LNG蓄冷装置的系统流程设计 238

7.2.4 LNG蓄冷的应用 239

7.3 冷能的开发利用现状 241

第8章　分布式能源技术 244

8.1 分布式能源的定义 244

8.2 分布式能源技术 244

8.2.1 动力与能源转换设备 244

8.2.2 一次和二次能源相关技术 246

8.2.3 智能控制与群控优化技术 246

8.2.4 综合系统优化技术 247

8.3.1 小型燃气轮机热电冷联产技术 248

8.2.5 资源深度利用技术 248

8.3 热电冷联产技术 248

8.3.2 微型燃气轮机热电冷联产技术 251

第9章　可燃冰 259

9.1 天然气水合物—可燃冰 259

9.2 天然气水合物的发现 260

9.3 天然气水合物的研究历史 261

9.4 天然气水合物的形成条件 262

9.5 天然气水合物的探查技术 263

9.5.1 地震地球物理探查 263

9.5.4 海底热流探查 264

9.5.5 海底地质取样与深海钻探 264

9.5.2 流体地球化学探查 264

9.5.3 微地貌勘测与海底视像探查 264

9.5.6 自生沉积矿物法 265

9.6 天然气水合物的识别标志 265

9.6.1 地震标志 265

9.6.2 海底地形地貌标志 266

9.7 天然气水合物的资源评价 266

9.8 天然气水合物开发的利与弊 267

9.9 天然气水合物的研究意义 269

9.10 天然气水合物的研究现状 271

9.10.1 国外天然气水合物研究现状 271

9.10.2 我国天然气水合物的研究现状 275

9.11 天然气水合物在中国的资源利用前景 276

10.1 煤层气概述 280

第10章　煤层气 280

10.2 煤层气的产出机理和影响因素 281

10.2.1 产出机理 281

10.2.2 产能影响因素 281

10.2.3 提高产气量和采收率的途径 282

10.3 煤层气利用技术 283

10.3.1 民用和直接工业应用 284

10.3.2 发电 284

10.3.3 瓦斯汽车 286

10.3.4 管道输送 286

10.3.5 煤层气提纯技术 287

10.4 国内外煤层气的开发利用现状 288

参考文献 295